Controladores de Carga. Arreglo Fotovoltaico Generación de Electricidad en CD Sistema de Almacenamiento de Energía Tableros de distribución de carga en.

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1 Controladores de Carga

2 Arreglo Fotovoltaico Generación de Electricidad en CD Sistema de Almacenamiento de Energía Tableros de distribución de carga en Corriente Directa (CD) Banco de Baterías comúnmente 12 V Controlador de Carga Sol CARGAS EN CORRIENTE DIRECTA Uso de Controladores

3 PROTEGER AL BANCO DE BATERÍAS DE SOBRECARGAS Y SOBREDESCARGAS Su exclusión puede significar un decrecimiento en la capacidad y una disminución en el tiempo de vida de la batería. Administran la energía tanto de la generación como la de los consumidores. Se especifican por su voltaje y la corriente máxima de control. Función

4 Los controladores son la parte inteligente del sistema. Un sistema bien balanceado “podría” llegar a evitar el uso de controladores de carga. Son también el enlace entre el sistema y el usuario. Estos equipos también consumen energía.

5 parar o disminuir Para evitar la sobrecarga el controlador debe censar el momento en que las baterías están totalmente cargadas y parar o disminuir la cantidad de corriente que fluye del AFV a ellas. La función de censado se hace con un comparador de voltaje que abre ó cierra un relevador. Shunt-linear, serie simple, serie multipaso. La desconexión del arreglo FV ó disminución de la corriente se puede realizar mediante tres tipos de controladores, dependiendo en donde se coloque el relevador: Shunt-linear, serie simple, serie multipaso. Protección de sobre carga

6 Para evitar un “abuso” en el consumo de energía, que traería como consecuencia que la batería se descargue, disminuyendo su vida, el controlador debe de desconectar las cargas del sistema. Los controladores deben tener las siguientes funciones:  Desconexión de cargas a un voltaje preestablecido, el que es proporcional al estado de carga.  Encendido de LED’s o buzzers para indicar un bajo voltaje.  Encendiendo una fuente de generación de energía Protección sobre descarga

7 Protección de sobre carga: Parar Disminuir Protección de sobredescarga: Desconexión de cargas Encendido de Señales Encendido de alarmas Encendido de relevadores FUNCIONES

8 VR: Voltaje de regulación de la batería (o banco) HVD: Desconexión del AFV para alto voltaje VRH: Voltaje de histéresis de regulación Voltaje de desconexión y reconexión del AFV LVD: Desconexión de cargas para bajo voltaje VDH: Voltaje de Histéresis de desconexión de cargas Reconexión y desconexión de cargas VRR: Reconexión del voltaje de regulación Términos usados en controladores

9 Voltaje del Sistema 12 V 24V 48V Nivel de Igualación Desconexión AFV Voltaje de regulación Reconexión del AFV Reconexión de cargas Desconexión de cargas 15.0-15.5 30.0-31.0 60.0-62.0 14.4-15.0 28.8-30.0 57.6-60.0 13.5-14.0 27.0-28.0 54.0-56.0 13.0-13.5 26.0-27.0 52.0-54.0 13.2-13.8 26.4-27.6 52.8-55.2 11.4-11.8 22.8-23.6 45.6-47.2 Valores típicos de control

10  Voltajes típicos de Operación: 12, 24 y 48 Vcd.  Voltajes especiales: hasta 220 Vcd  Corrientes típicas: de 10 a 60 Amp.  Corrientes especiales: hasta 200 Amp.  Existen con medidores y sin ellos. Características eléctricas para Controladores de Carga

11  Para control en la carga de baterías (charge controller)  Para control de “las cargas” (loads controller)  Existen modelos para ambos tipos de control.  Los de microprocesadores son los de “tecnología de punta”. Usos Específicos para Controladores de Carga

12  Control de carga de baterías  Control de descarga de baterías  Medidor de voltaje de baterías  Fusible de protección del arreglo fotovoltaico. Las funciones mínimas recomendadas:

13  Protección contra polaridad inversa.  Compensación de temperatura  Alarmas por bajo voltaje  Opción de puntos de ajuste en campo en función al tipo de baterías  Capacidad de operación hasta 20% + de la corriente nominal (transitorios) Funciones especiales recomendadas:

14  Desconexión por bajo voltaje (LVD)  Desconexión por alto voltaje (HVD)  Reconexión en alto voltaje (HVR)  Reconexión en bajo voltaje (LVR)  Estos puntos de ajuste dependen del tipo de batería a ser empleada. Puntos típicos de ajuste de los controladores de carga:

15 Controladores de Carga

16 CARACTERÍSTICAS: VOLTAJE DE OPERACIÓN: 12 VCD. CORRIENTE DE MODULOS: 15 AMP CORRIENTE A LAS CARGAS: 20 AMP. CUENTA CON VOLTMETRO. ES ECONÓMICO Y CONFIABLE. Controlador de carga Fabricación nacional. Fabricación nacional.

17  Controlador CCX 12-15-20  Es económico, puede operar hasta 4 módulos solares de 75 Watts.  No cuenta con compensación de temperatura.  Para baterías plomo ácido tipo DELCO 2000 o equivalente.  Tiempo de vida: 4 a 7 años.  Tiene medidor de Voltaje integrado.  Esta diseñado para instalaciones domésticas.

18  Control de carga de baterías o control de cargas.  Cuenta con medidor de corriente y voltaje.  Para aplicaciones comerciales. Controladores de Carga

19  C40 de TRACE  Es un controlador de carga o “cargas”  Con compensación de temperatura  Hasta 40 amp. Corriente de módulos, o cargas.  Cuenta con medidor y ah acumulativo.  Vop: 12, 24 y 48 Vcd  Puntos de ajuste calibrables en campo. Controladores de Carga

20  C12 de TRACE  Es un controlador de carga o “cargas”  Con compensación de temperatura  Hasta 12 amp. Corriente de módulos, o cargas.  Cuenta con medidor  Vop: 12 ó 24 Vcd  Puntos de ajuste calibrables en campo Controladores de Carga

21  LYNCOM  Vop: 12 y 24 Vcd  Iop: 20 amp  Con medidor de Voltaje  Indicador de estado de la batería.  Uso rudo. Controladores de Carga

22  Cuando los controladores de carga no cuentan con medidor se puede adquirir un medidor por separado.  Generalmente cuentan con mas parámetros a medir. Medidores multifunciones

23  Line Longer TRACE  Mide la potencia consumida instantánea y acumulada en kWh  Útil cuando se requiere un control preciso de los consumos. Sistemas supervisorios

24  Power Trace  Monitorea los consumos de energía  Almacena la información  Identifica fallas de los equipos. Sistemas supervisorios

25  Control de carga  Control de cargas  Monitoreo remoto  Convertidores CD- CD  Compensación de temperatura  Registro de variables. Sistemas Alta Tecnología

26 Del tipo eléctrico  Voltaje de operación  Corriente del Arreglo FV  Corriente para las cargas eléctricas De operación  Ajuste de los puntos de control  Voltímetro integrado  Opción de voltaje de igualación  Compensación por temperatura  Tipo de relevadores ( estado sólido o electromagnéticos )  Protección contra polaridad invertida; contra sobre-corriente; descargas atmosféricas Especificaciones para Controladores de Carga

27 Instalación - Algunos controladores requieren una secuencia especifica de conexiones Calibres y longitudes del cable - Manténgase a un mínimo - Use el mayor cable posible Fusibles - Pequeños fusibles (In-line) pueden causar caídas de tensión significativas - Los fusibles de inserción (Clip-in) son típicamente de 10mv/A para un fusible de 20A Verificación del punto de fijación (Setpoint) - Varia con los controladores Medición de campo y detección de fallas - Requiere información del fabricante Seguridad - Cuando se trabaje con un controlador ya instalado, haga la última conexión/desconexión tan alejado de la batería como sea posible Instalación del Controlador de Carga

28 Confiabilidad a largo plazo Tipo de regulador; número de pasos de carga - Se determina por el costo y tipo de batería y capacidades de mantenimiento Máxima corriente del arreglo Ajustabilidad de los puntos de fijación e histéresis - Ajustes de fábrica - Ajustable en el campo Relevadores (relays) optativos para alarmas, arranque de sistemas de respaldo, etc. Consumo de parásito de potencia (durante la operación) - Use este en diseños balanceo del sistema como parte de la carga de trabajo durante periodos en que no se carga la batería Criterios de Selección del Controlador de Carga

29 29 www.cie.unam.mx sgestec@cie.unam.mx www.cie.unam.mx@cie.unam.mx Gracias